Как далеко от нас Полярис?

   Полярная звезда, вокруг которой вращаются все остальные. Эффект обусловлен суточным вращением Земли.  

   Нобелевская премия 2011-го года была присуждена Саулу Перлмуттеру (1/2), Брайену Шмидту (1/4) и Адаму Риссу (1/4) “За открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых”. Эта награда подвела итог астрономическим наблюдениям сверхновых типа Ia, из которых якобы следует, что примерно 6 млрд. последних лет скорость взаимного разлета галактик неуклонно возрастает. Отсюда родилась гипотеза темной энергии, которая, на пару с темной материей, вернула науку к средневековой схоластике. Математические истоки и аспекты этой новой мифологии были разобраны в статье http://extremal-mechanics.org/archives/2112

 ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕОЛОГИЯ

 В XXI веке в космологии сложилась нетерпимая ситуация: 96% Вселенной отданы во владение сущностям, о которых ничего не известно за исключением того, что они феноменологически объясняют противоречия между наблюдаемыми данными и теоретическими положениями. С таким же успехом темные материю и энергию можно было назвать телом и духом Господа. Невидимое простым смертным тело Его заполняет собой пространство, образуя гало галактик и скоплений, а всепроникающий дух Его раздувает Вселенную, понуждая расширяться с ускорением. Не постигая слабым, смертным разумом Деяния и Помыслы Господни, мы можем лишь поверять алгеброй Его гармонию, как Кеплер тщился разгадать «космографическую тайну».  

    А посему припишем телу Господа ту плотность массы, которая нужна для объяснения слишком больших скоростей движения звезд вокруг центров спиральных галактик. Допустим, что известная нам масса M галактики X должна быть в k раз  больше, чтобы измеряемые по Допплер-эффекту скорости вращения звезд на краю диска не противоречили механике. Следовательно, часть тела Господа внутри и около этой галактики имеет массу (k-1)M с подходящим распределение вдоль радиуса диска. Аналогично поступим с галактическими кластерами, в которых наблюдаются проблемы с угловыми скоростями, а также отнесем тело Его к тем местам Вселенной, где не хватает массы для наблюдаемого линзирования света.

   Духу Господа приписано давление p и равномерное распределение в пространстве. Значение p подбирается, исходя из условия \rho c^2+3p<0, вследствие которого p<0 (здесь \rho — средняя плотность Вселенной с учетом тела Господа). Любое такое p обеспечивает ускоренное расширение, якобы обнаруженное группами Перлмуттера, Рисса и Шмидта (об этом ниже). В самом деле, тогда из уравнений гравитационного поля 

  R_{ij}-\frac{1}{2}R\cdot g_{ij}+\Lambda\cdot g_{ij}=\frac{8\pi G}{c^4}T_{ij}         (1)

вытекает \ddot a(t)>0, где a(t) — радиус или характерный размер Вселенной. В силу космологического принципа метрика пространства-времени ds^2=g_{ij}dx^idx^j, определяемая из (1), ищется в виде ds^2=c^2dt^2-a^2(t)dl^2. Единичная метрика dl^2 зависит от геометрической модели физического пространства, в качестве которой обычно рассматриваются 3-мерные сфера, гиперболоид или евклидово пространство. Величина духа Господа p<0 подбирается так, чтобы после пересчета в плотность массы \rho_{de} =|p|c^2 и сложения с \rho получить значение критической плотности \rho_0 ,

\rho_{de}+\rho=\rho_0=\frac{3H^2}{8\pi G}\approx 9\cdot 10^{-30}   грамм/куб.см,          (2) 

при которой 3-мерное пространство имело бы нулевую кривизну (давление имеет размерность плотности энергии). Мы еще вернемся к этому вопросу, а пока заметим, что последние оценки полученного таким образом давления p отводят духу Господа 68.3% массы Вселенной, телу Его 26.8%, а обычной материи остаются 4.9%. При этом условие \rho c^2+3p<0 выполняется с 5.5 кратным запасом. Константа Хаббла H равна a'(t)/a(t). Последние оценки дают H\approx 68 км/cек на Мегапарсек.

   Для включения Божественного давления p<0 пришлось добавить в уравнение гравитационного поля член \Lambda\cdot g_{ij}  с т.н. космологической постоянной 

\Lambda=\frac{8\pi G}{c^4}|p|\approx 1.86\cdot 10^{-56}cm^{-2},        (3)

так что получилось уравнение (1). Последнее формально рассматривал еще Эйнштейн, однако его (и Гильберта) уравнение гравитационного поляглавный закон ОТО не содержит постоянной \Lambda :

R_{ij}-\frac{1}{2}R\cdot g_{ij}=\frac{8\pi G}{c^4}T_{ij}          (4) 

    Здесь G — известная со времен Ньютона гравитационная постоянная. Подробности этих нехитрых трюков описаны в статье http://extremal-mechanics.org/archives/2112. Таким образом, для объяснения глубоких противоречий между теорией и наблюдаемыми данными была привлечена гипотеза о недоступном и непостижимом Боге, о котором известно только распределение массы тела Его и давление духа Его. Не удивительно, что это отрицательное давление расталкивает во все стороны Вселенную — на то он и Господь Всемогущий ))

   Для согласования религиозной мистики с ОТО пришлось произвольно переделать уравнение (4) в (1), а возникающую в процессе выкладок константу (3) назвать космологической постоянной. Сославшись для убедительности на Эйнштейна, который с нею развлекался, но от уравнения (4) не отрекся. Такой средневековый по методологии подход ничтоже сумняша применяет современная наука, претендуя на раскрытие Великой Космологической Тайны! Разница с вышеизложенным только в том, что вместо терминов тело и дух Господа используются наукообразные понятия темной материи и энергии. Воистину, пути прогресса неисповедимы ))  

МИКРОВОЛНОВОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ

Небесная карта флуктуаций температуры реликтового фона

   С 2001 по 2013 спутники WMAP и Plank измеряли температуру реликтового излучения в различных направлениях. Фактически наблюдалась его интенсивность W Вт/кв.м, которая связана с температурой законом Стефана-Больцмана W=\sigma T^4. Малые флуктуации температуры около 2.7 К отображаются на карте. На ней мы видим в плоской проекции то, что спутник увидел из точки Лагранжа L2, разглядывая небо во всех направлениях. Он был настроен только на реликтовое (микроволновое) излучение. Плоды этой работы имеют фундаментальное влияние на космологию. Интересно, что их интерпретация опирается на топологию.  

   Главная особенность карты состоит в том, что на ней нет повторяющихся фрагментов. Но они должны встречаться при любой, разумно допустимой топологии компактного пространства. В парадигме Большого взрыва условие компактности естественно, т.к. некомпактное пространство в процессе расширения из сингулярной точки выглядит физически абсурдно (грубо говоря, некомпактность означает бесконечную протяженность во всех или каких-то направлениях). Проще всего представить Мир в форме 3-мерной сферы с радиусом, растущим от нуля. Таков он в закрытой модели Фридмана, согласно которой расширение Вселенной должно циклически сменяться сжатием. В таком случае наблюдатель видел бы каждый объект в двух противоположных направлениях (например, слева и справа от себя). 

   Для наглядности рассмотрим обитателя 2-мерной сферы. Лучи света от произвольного предмета в этом Мире, которые достигнут его глаз, опишут две дуги одной окружности. Последняя является сечением сферы плоскостью, проходящей через центр и точки, где находятся объект и наблюдатель. То же самое имело бы место внутри 3-мерной сферы. 2-мерная плоскость, проходящая через точки нахождения объекта, наблюдателя и центр сферы, пересечет ее по окружности. Вдоль нее будут распространяться два луча света от объекта, приходя к наблюдателю с противоположных сторон. 

   Однако, времена прибытия лучей могут заметно отличаться. Например, если бы Проксима Центавра внезапно изменила свою яркость, то одну картинку этого явления мы бы увидели через 4 года, а появления второй — с обратной стороной звезды пришлось бы ждать ~87 млрд. лет (если нынешний радиус Вселенной ~13.8 млрд. световых лет за это время не изменится, то 87\cdot 10^9\approx 2\pi R \approx 2\cdot 3.14\cdot 13.8\cdot 10^9). Здесь мы не учитываем гравитационное отклонение света. Разумеется, на пути через Вселенную он должен был бы полностью рассеяться. 

   Но реликтовое излучение, которое, по теории Большого взрыва, возникло через 300 — 400 тысяч лет после момента t=0, с самого начала заполняло всю (!) Вселенную. Оно возникло сразу во всем пространстве и осталось в нем, понизив все частоты пропорционально возрастанию объема, так что гамма-кванты исходного излучения «покраснели» до микроволновых фотонов. Радиус Вселенной за это время увеличился в \approx 3.5\cdot 10^4 раз. Поэтому излученные в ту пору гамма-кванты с энергией ~10 Гэв ослабли до сантиметровых микроволн. Но они сохранились, поэтому если Вселенная является компактной, то микроволновые образы событий, имевших место около 13.5 млрд. лет назад, должны были бы повторяться при наблюдении реликтового фона в разных направлениях. Но на карте его температурных флуктуаций, которые отражают неоднородность распределения вещества в процессе начального формирования, ничего подобного не наблюдается.   

   Таким образом, данные экспериментов WMAP и Plank несовместимы с компактностью Вселенной. А значит и с Большим взрывом, т.к. в процессе непрерывной деформации компактное многообразие не может стать некомпактным. Поэтому Вселенная была некомпактной сразу после своего образования. Но такой переход из сингулярного состояния — точка мгновенно раздулась в бесконечное пространство — является физически абсурдным.

   Нельзя сказать, что это противоречие никто не замечает. Чтобы сгладить его, тревожный вывод о некомпактности Вселенной подменили утверждением о нулевой средней кривизне. Было старательно доказано, что так и должно быть вследствие инфляции. Эта умозрительная, физически ничем не подтвержденная  теория описывает чудовищное раздутие пространства грубо в 10^{100} раз (гугол!), якобы имевшее место в период времени до 10^{-43} сек. Считается, что теория инфляции сочетается с нулевой кривизной Мира и, стало быть, с данными WMAP и Plank. О некомпактности в приличном обществе не говорят, но все же … )) Как бы быстро не раздувалась Вселенная из невообразимо малой «капли», она должна была оставаться компактной в течение всего процесса! 

   С нулевой кривизной проблем не возникает, т.к. компактное многообразие может иметь нулевую кривизну. Примером служит 3-мерный тор с плоской метрикой dl^2=d\varphi^2+d\psi^2+d\theta^2, где \varphi, \psi, \theta — угловые координаты. Поэтому утверждают, что эксперименты WMAP и Plank позволили измерить кривизну Вселенной, которая оказалась близкой к нулю. Но эти спутники кривизну не измеряли! Более фундаментальный вывод о некомпактности Мира, который вытекает из их наблюдений, тупо игнорируется. Отсюда же возник догмат о том, что средняя плотность Вселенной является критической, т.е., она равна значению \rho_0 (2), которое разделяет открытую и закрытую модели Фридмана (гиперболическое и сферическое пространство http://extremal-mechanics.org/archives/2112). Это — очевидный компромисс между нежеланием признавать факт некомпактности пространства и невозможностью считать его компактным после WMAP и Plank. Согласно решениям Фридмана, при такой (критической) плотности пространство является 3-мерным евклидовым ( {\mathbb R}^3 ). 

   Таким образом, состояние современной космологии следует признать шизофреническим. Гипотеза Большого взрыва не вызывает уже никаких сомнений и утверждается, как догма. Несовместимые с ней выводы из наблюдений WMAP и Plank выхолощены до утверждения о том, что геометрия Вселенной является плоской (евклидовой). Последнее фактически вернуло модель бесконечного пространства, общепринятую в XVIII, XIX и начале XX веков. Однако прямо это не признается и продолжаются спекуляции о том, какую именно компактную топологию имеет наш Мир. В закрытую модель Фридмана — пульсирующий Мир мало кто верит, но случай 3-мерной сферы не исключен из списка вариантов.  В довершение ко всему ученые впали в мистику, когда воистину уверовали в темные материю и энергию.

   Сумеречное состояние научного сознания отражается на картинках, иллюстрирующих эволюцию Вселенной от Большого взрыва. Горизонтальная протяженность рисунка изображает изменение во времени. Зелено-голубой «блин» вблизи момента ноль — это процесс излучения, последствия которого мы наблюдаем, как микроволновый фон с температурой около 2.7 К (реликтовое излучение). Как видно на рисунке, в каждый момент космического времени t Вселенная была компактной. Но наблюдения WMAP и Plank с этим несовместимы, а никаких других опытных данных нет.

   На этой позитивной ноте перейдем к вопросу о том, что именно открыли луареаты нобелевской премии 2011 года, когда «открыли» ускоренное расширение Вселенной.     

СВЕРХНОВЫЕ  IА 

   Перлмуттер, Рисс и Шмидт вместе с коллективами своих сотрудников во второй половине 90-х — начале 2000-х провели две независимых программы астрономических наблюдений за сверхновыми звездами типа Ia. Трудность этой задачи заключалась в том, что сверхновые сияют в течение нескольких недель, а для идентификации их типа  необходимо начать наблюдение не позже 3-й недели после взрыва (разумеется, он произошел намного раньше, чем его наблюдают на Земле). Но невозможно знать заранее, в какой именно части неба и когда следует ждать явление сверхновой. Только крупнейшие в мире телескопы способны четко разглядеть их на расстояниях в сотни Мегапарсек. Доступ к таким телескопам ограничен, и лучшие группы астрономов получают их в свое распоряжение всего на несколько дней в году согласно графикам, которые составляют по предварительным заявкам. Перлмуттер, Рисс и Шмидт сумели так организовать наблюдения на нескольких телескопах, включая космический «Хаббл», что обнаружили пару десятков сверхновых типа Ia. И это был большой успех! Но было ли действительно открыто ускоренное расширение Вселенной? И почему именно сверхновые Ia?

   Видимую звездную величину m небесного объекта можно определить по приближенной формуле:

m=-2.5\lg\frac{L}{L_w}         (5)

где L — освещенность от объекта и L_w — освещенность от звезды Вега (Вт/кв.м). Чем больше модуль отрицательной величины и чем меньше положительная, тем ярче выглядит объект. Видимая звездная величина Луны m=-12.74, у Веги она близка к нулю (m=+0.03). Абcолютная звездная величина M соответствует видимой величине m, которую данный объект имел бы на расстоянии 10 парсек от Земли (32.6 световых лет):

M=m-5\lg\frac{d}{10}         (6) 

где  d — расстояние до объекта в парсеках (пс). Звезды можно сравнивать по их реальной светимости (т.е. мощности излучения), используя абсолютные звездные величины.  Заметим, что формула (6) следует из (5) и является точной.

 Зависимость абсолютной звездной величины сверхновых Ia от времени в днях (кривые светимости)

   Сверхновые типа Ia отличаются наличием в спектре линии поглощения кремния на длине волны 615 нм. Они обладают замечательным свойством, позволяющим использовать такие вспышки для определения космологических расстояний (сотни Мпс и даже порядка 1 Гпс). Зависимости абсолютной звездной величины от времени с начала вспышки у всех сверхновых Ia очень похожи друг на друга — верхняя диаграмма. При этом максимальные светимости ( = минимальные абсолютные звездные величины) отличаются незначительно. Отсюда возникла гипотеза о том, что взрывы таких сверхновых имеют единый, физический механизм с близкими параметрами. Предлагается схема с белым карликом, поглощающим материю из близкой к нему звезды до момента обретения критической массы в 1.38 Солнца (предел Чандрасекара), за которым следует взрыв сверхновой. Поскольку двойные системы звезда + белый карлик встречаются часто, например Сириус A и B, такая версия выглядит разумно. Однако это — всего лишь умозрительная гипотеза.   

   Эти зависимости (кривые светимости) несколько отличаются у сверхновых Ia, имеющих различные периоды свечения — длительности взрывов. На нижней диаграмме показаны кривые светимости тех же сверхновых, приведенные к единому периоду свечения. Как именно это было сделано — автор статьи (Перлмуттер) не объясняет. Такая колоколообразная кривая может определяться двумя и более параметрами. В этом случае подгонка по периодам свечения будет неоднозначной, а значит лишенной физического смысла. Поэтому данный метод определения расстояний может иметь значительную погрешность. Впрочем, судя по эволюции кривых на верхней диаграмме, форма кривой свечения сверхновой Ia может определяться одним параметром, и тогда приведение к единому периоду свечения будет однозначной операцией.

   Таким образом, существует способ вычислить абсолютную звездную величину M сверхновой Ia, наблюдая ее в течение 1 — 1.5 месяца и строя кривую видимой светимости. Сопоставляя ее с кривыми светимости других, уже изученных сверхновых данного типа, можно неким образом привести ее к единому для всех периоду свечения (временной интервал под графиком на нижней диаграмме). Не следует думать, что после этого кривая видимой светимости уляжется на нижнюю диаграмму среди остальных кривых. Этого не произойдет, т.к. на диаграмме отмечены абсолютные звездные величины, а известны только видимые звездные величины сверхновой, расстояние до которой подлежит определению. Но его можно найти, зная ее минимальную, приведенную, видимую звездную величину m_* , а также минимальную, приведенную, абсолютную величину M_* любой из ранее изученных сверхновых Ia (для всех из них значения  M_* равны между собой). Поскольку освещенность от точечного объекта обратно пропорциональна квадрату его удаленности, искомое расстояние до сверхновой получим из формулы:

d=10\sqrt{\frac{M_*}{m_*}}   пс         (7)

       Кривые свечения на диаграмме и формула (6) позволяют оценить минимальную, видимую величину m сверхновой Ia, если бы она была удалена от Земли на d=10 пс. Это дальше Веги (7.7 пс) и почти в 8 раз дальше ближайшей системы Альфа Центавра. Но даже на таком огромном расстоянии видимая светимость сверхновой Ia была бы в ~500 раз больше, чем у полной Луны и в ~800 раз меньше, чем у Солнца! Учитывая ничтожный угловой размер, эта «адская лампочка» казалась бы «ярче тысячи Солнц», так что смотреть на нее было бы невозможно, а ночь озарилась бы светом, как пасмурный день. Но кроме света Землю поливал бы поток рентгеновских лучей и гамма-квантов чудовищной энергии, от которого атмосфера нас едва бы защитила. Сверхновая 1054 года, которая была видна даже днем, к счастью находилась примерно в 200 раз дальше.

   Таким образом, формула (7) дает метод определения расстояний до сверхновых Ia. Однако, для его применения необходимо знать расстояния до других сверхновых Ia, определенные каким-то другим способом (иначе мы будем ходить кругами). Эти объекты должны быть расположены относительно близко, «всего каких-нибудь» несколько Мпс, поскольку другие методы не обладают  космологической «дальнобойностью». Такой метод обеспечивают цефеиды — маяки галактики, о чем будет речь ниже. Вернемся к ускоряющейся Вселенной. Основной результат  наблюдений Перлмуттера, Рисса и Шмидта отображен на следующей диаграмме.

     Диаграмма из статьи Перлмуттера в Physical Reviews

   По вертикали отложены видимые звездные величины m сверхновых Ia, по горизонтали — их красные смещения z=\Delta\omega/\omega, где \Delta\omegaвеличина, на которую к моменту прибытия к Земле уменьшилась частота света \omega, излученного удаляющимся объектом. Кружки, попадающие в голубую область, свидетельствуют об ускоряющемся расширении Вселенной. Их несколько больше, чем кружков, которые попали в розовую область, свидетельствуя об обратном. В этом и заключается нобелевский результат! Энергией вакуума Перлмуттер называет темную энергию.

В ЧЕМ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ ОТКРЫТИЕ?

   Прежде всего стоит отметить очевидную слабость видимого на диаграмме эффекта. Вертикальные отрезки отображают погрешности измерений. Преобладание сверхновых в голубой зоне отнюдь не выглядит подавляющим, а глубина их проникновения в эту зону в большинстве случаев не превышает методическую погрешность. На фоне далеко идущих выводов, которые из этой диаграммы были сделаны, картинка  выглядит не слишком впечатляюще. На чем же было основано деление на голубую и розовую области (Вселенная с темной энергией и без нее)?   

    Константа Хаббла определяется из уравнения H=\dot a(t)/a(t), где a(t) — характерный размер Вселенной, а точка обозначает производную по космическому времени. Это — время относительно системы отсчета, которая движется вместе с окружающим ее веществом (в масштабе Вселенной и в рамках модели Фридмана).  В такой (неинерциальной) системе отсчета в каждой точке пространства время t может быть синхронизировано, и тогда оно называется космическим временем. Данное понятие неразрывно связано с моделью Фридмана, от которой космология отходит в разные стороны и порой очень далеко, но продолжает догматически применять ее в  космологическом принципе. В модели Фридмана Вселенная рассматривается, как однородно и изотропно заполненная пылью. Это считается хорошим приближением к реальности, где роль пылинок играют галактики. Однако возникли теории, которые описывают неоднородное распределение галактик, образующих ячеистые структуры. Изобретаются такие экзотические сущности, как мультивселенные, которые связаны с теорией инфляции. Это еще раз показывает шизофреническое состояние данной науки, в которой назрел глубокий кризис, хотя космологи рапортуют о в целом завершенности картины Мироздания!

   Стоит также заметить, что космическое время обычно не различают с обычным (отсчитываемым, например, в геоцентрической  системе). Вернемся к постоянной Хаббла H, которая, на самом деле, зависит от t.  Сам Хаббл определил ее через красное смещение z:

z=\frac{1}{c}Hl         (8)

где l — расстояние до источника света. Важно заметить, что в качестве l следует рассматривать расстояние до места, в котором источник находился в момент испускания света. При отсутствии существенного, гравитационного отклонения оно равно пути, проходимому светом от источника до наблюдателя. Иначе на космологическом масштабе понятие расстояния теряет смысл (где теперь искать источник, который испустил свет миллиард лет назад?).   

   Формула (8) дает правильное значение константы H только в том случае, когда l\ll a(t) и изменением размера Вселенной за время движения света можно пренебречь. В этом случае константа Хаббла имеет еще одну, общеизвестную интерпретацию v=Hl, где v — скорость, с которой галактика удаляется от нас, будучи уже удаленной на l парсек. Но эта интерпретация вместе с формулой (8) нередко применяются в космологическом масштабе, чему уже едва ли стоит удивляться. Не здесь ли начинается гипотеза об ускорении Вселенной? Интересно, что закон Хаббла v=Hl можно строго вывести из определения  H=\dot a(t)/a(t), если считать Вселенную стандартной, 3-сферой радиуса a(t) ))

     Теперь обсудим результат, запечатленный диаграммой Перлмуттера. Сверхновые, которые попали в голубую область, должны были бы иметь величину M меньше той, что соответствует видимой звездной величине m и расстоянию l до сверхновой, определенному по красному смещению z с помощью закона Хаббла (8). Соответственно, величина m также должна быть меньше, а точка на диаграмме ниже (= сверхновая ярче). Связь между величинами M,m,d=l дает формула (6). Полученная таким образом абсолютная звездная величина M оказывается больше той, что должна быть у сверхновой Ia после приведения  значения M к единому интервалу свечения (см. параграф выше).

    Поскольку светимость сверхновой из голубой области оказалась меньше, чем должно быть с учетом расстояния l, то оно было определено неверно — занижено. Поскольку свою теорию светимости сверхновых Ia ее создатели считают верной, неверный результат дал закон Хаббла (8). Красное смещение z получено из эксперимента, поэтому его значение является правильным. Следовательно виновница ошибки — константа H. Для устранения противоречия она должна быть меньше, чем ее известное значение (сегодня \approx 68 км/сек на мегапарсек). Поскольку часть пути l свет прошел сотни миллионов или даже миллиарды лет назад (в зависимости от удаленности сверхновой), нам остается только заключить, что в то время постоянная Хаббла была меньше, чем сегодня. И если бы вместо произведения Hl в правой части (8) стоял интеграл \int H(t)dl(t) по промежутку времени t, в течение которого свет до нас добирался, то противоречия бы не возникло. Из таких соображений сделан вывод о том, что в прошлом константа H была меньше. Следовательно, скорость взаимного удаления галактик v=Hl возрастает! 

    Но что если противоречие было связано не c возрастанием H(t), а с ошибкой эвристической теории сверхновых Ia, согласно которой при равных периодах взрыва кривые светимости должны быть одинаковы? Даже если это так, то подгонка кривых светимостей, которую используют авторы этой теории, не выглядит надежной операцией. Сами эти кривые являются линиями регрессии опытных данных, которых на каждую кривую приходится немного. Как видно на верхней диаграмме, только две кривые светимости достаточно адекватны данным наблюдений, все остальные нарисованы во многом произвольно. Другим источником противоречия может оказаться неверно определенное расстояние до сверхновых Ia, взятых за основу для калибровки метода. Их удаленность измеряется каким-то другим способом. Основным и наиболее надежным из «других» является метод цефеид.   

 КАК ДАЛЕКО ОТ НАС ПОЛАРИС?

    Цефеиды — это очень яркие звезды сверхгиганты с переменной светимостью, которая меняется перидиочески в течение нескольких дней. Для них в 1908 был получен закон зависимости абсолютной звездной величины от периода T в днях:

M=-2.78\cdot \lg T-1.35        (9)

Для различных типов цефеид эта формула имеет модификации. Период T измерить просто. Зная из (5) величину M и измеряя видимую величину m, по формуле (6) получим расстояние до цефеиды d. Если этот «маячок» находится в какой-нибудь галактике, то расстояние до него даст расстояние до нее, хотя погрешность может иметь порядок галактического размера. Именно так Хаббл впервые измерил расстояние до туманности Андромеды и понял, что это — не туманность, а такая же галактика, как Млечный путь. Метод особенно эффективен, если интересующий объект входит в звездное скопление с какой-нибудь цефеидой. Скопление состоит от нескольких  десятков до нескольких тысяч звезд, достаточно близких друг к другу, так что расстояние до него намного превышает размер. Тогда расстояние до цефеиды с большой точностью даст расстояние до объекта.

    Однако для получения, а фактически подгонки формулы (9) (и всех ее модификаций) под опытные данные потребовались цефеиды, расстояния до которых известны и получены другими методами. 

   Наиболее точным и единственным доступным для ближайших звезд является метод параллакса. Параллакс — это угол \pi'' (в секундах), изображенный на рисунке. Расстояние до звезды определяется по элементарной формуле d=R_0/\sin\pi'', где R_0 — расстояние от Земли до Солнца (1 а.е.). Однако, при измерениях параллакса с Земли дальность метода не превышает 100 пс  (это связано с дифракцией, на таком расстоянии орбита Земли видна под углом 0.01'') Спутники и т.н. групповые параллаксы позволяют улучшить результат до 10 раз, но даже в масштабе галактики данный метод ограничен малой окрестностью Солнца, хотя и очень точен в отличие от остальных. 

    Наиболее близкая к нам цефеида — это Полярная звезда, до которой 100 — 130 пс (точнее не известно, о чем пойдет речь ниже). До недавнего времени метод параллакса был для нее недоступен. Как же впервые измерили расстояние до цефеид? Для этого применялся универсальный метод подгонки по главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Рассела. Это — фундаментальная, эмпирическая зависимость светимости звезд от их поверхностной температуры, определяемой по спектру. Для первого построения диаграммы использовались данные о ближайших звездах, расстояния до которых измерялись методом параллакса.    

   Для определения расстояния до цефеиды, входящей в звездное скопление (а таковых нашлась пара десятков), принимается очень правдоподобная гипотеза о том, что почти все звезды скопления должны попадать на главную последовательность диаграммы Герцшпрунга-Рассела (на картинке обозначена SEQUENCE). Исходя из этого, видимые звездные величины наиболее ярких звезд скопления масштабируются в k  раз так, чтобы почти все из них попали на главную последовательность после пересчета звездных величин в единицы солнечной светимости. При этом цефеида окажется не на главной последовательности, а в правой — верхней части диаграммы, в зоне гигантов и сверхгигантов (там можно видеть Полярную звезду Polaris). Тогда абсолютная звездная величина цефеиды M=km, где m — видимая звездная величина, а искомое расстояние d определяется по формуле  (6).

    Так определяются расстояния до цефеид, исходя из которых калибруются формулы вроде (9). Видно, что этот метод является весьма приближенным, однако он точнее всех остальных, за исключением параллактических. С его помощью можно определить расстояние до сверхновой Ia, попадающей в одну галактику с цефеидами. На идеальный случай попадания в одно скопление рассчитывать не стоит, но такое событие стало бы ценной находкой для астрономов. Поскольку сверхновые Ia применяются для измерения космологических расстояний, погрешность порядка размера галактики не является существенной.  

Диаграмма Герцшпрунга — Рассела    

   Таким образом, достоверность измерений Перлмуттера, Рисса и Шмидта критически зависит от надежности метода измерения расстояний до цефеид (формула (9) и ее модификации). Но достаточно ли надежен этот метод? В 1990 спутник HIPPARCOS измерил расстояние до Полярной звезды, используя точный метод параллакса, и получил 133 парсека или 434 световых года. Однако, канадский астроном Дэвид Тернер, являющийся специалистом по Полярной звезде, в 2006 выдвинул свою оценку этого расстояния в 330 св. лет, которая резко отличается от полученной  HIPPARCOS-ом. В 2008 его коллеги — Усенко и Клочкова получили оценку в 359 св. лет, близкую к результату Тернера. В 2012 Тернер уточнил свои вычисления, получив еще меньшее значение в 323 св. года или 99 парсек. Разница с HIPPARCOS-ом в 25%! Тернер опирался на данные наблюдений, полученные с помощью российского, шестиметрового телескопа БТА, крупнейшего в Европе среди оптических телескопов. При этом применялся метод подгонки по главной последовательности диаграммы Герцшпрунга — Рассела.

   Нет никаких оснований для того, чтобы считать выводы Тернера поверхностными, но признать результаты HIPPARCOS-а ошибочными еще труднее. На их основе были пересчитаны все расстояния во Вселенной, известные сегодня. Поэтому признание провала миссии HIPPARCOS для многих астрономов стало бы катастрофой. Участник этого проекта, голландец Ван Лейвен пытался нивелировать результаты Тернера, выступив с критической статьей https://arxiv.org/abs/1301.0890. Утверждают, что ему это удалось, но, на мой взгляд, доводы Ван-Лейвена не слишком убедительны. В частности он не приводит точных данных, которые использовал Тернер, и критикует его во многом голословно, делая упор на надежность результатов HIPPARCOS-а.

   Несмотря на высокую точность метода, которым оперировал аппарат, при вычислении параллаксов Полярной звезды и других цефеид он измерял углы намного ниже дифракционного предела. В самом деле, аппертура телескопа HIPPARCOS равна 29 см, т.е., D=0.29 м. Для фиолетового света с длиной волны \lambda=400 нм получаем оценку дифракционного предела: 

\Delta\varphi\sim \lambda/D\approx 0.3''

 Утверждается, что спутник измерил параллакс Полярной звезды, который равен 0.007'' - 0.008''. Это на 2 порядка ниже дифракционного предела телескопа! Странно, что HIPPARCOS вообще смог измерить параллакс с ошибкой всего в 34%, если исходить из результатов Тернера. 

   Таким образом, к выводам канадского астронома следует отнестись со всей серьезностью. И если он все-таки прав, то с расстояниями во Вселенной дело обстоит из рук вон плохо. В частности, если Полярная звезда оказалась в 1.34 раза ближе, то расстояния до других цефеид также могут быть завышены. Тогда и сверхновые Ia могут оказаться  существенно ближе, чем принято думать.

Это уничтожит нобелевский результат 2011 !

   Действительно, если сверхновые Ia расположены ближе, то их величины M больше, чем думали Перлмуттер, Рисс и Шмидт (объекты соответственно тусклее). При этом абсолютные звездные величины M_z, полученные из красного смещения z, закона Хаббла (8), видимой звездной величины m и формулы (6) не изменятся, поскольку не изменятся значения z, m. Cоответственно, числа M_z окажутся не больше, а меньше M. Другими словами кружки на диаграмме, расположенные в голубой зоне, опустятся в розовую. Миф об ускоряющейся Вселенной и темной энергии с треском лопнет. Туда ему и дорога!

    Резюмируя можно утверждать, что ситуация в космологии является глубоко неблагополучной. Эта наука не в первый раз переживает кризис, из которого нужно спокойно выбираться, не расчитывая на скорое решение скопившихся противоречий. Решения будут найдены не потому, что многим нужно отчитаться за полученные гранты, а вследствие упорного труда. Как только это произойдет — мы об этом узнаем )) А пока, в качестве первостепенной меры, следует провести глубокую ревизию всех расстояний во Вселенной. 

   В 1890 г. Агния Клерк в книге о развитии астрономии в XIX веке писала: «Вопрос о том, являются ли туманности внешними галактиками, вряд ли заслуживает теперь обсуждения. Прогресс исследований ответил на него. Можно с уверенностью сказать, что ни один компетентный мыслитель перед лицом существующих фактов не будет утверждать, что хотя бы одна туманность может быть звездной системой, сравнимой по размерам с Млечным Путем«. :-)

д.ф.-м.н. Дмитрий Зотьев
Copyrighted.com Registered & Protected<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />
JKLB-MTGQ-UQWE-YWW2

Как далеко от нас Полярис?: 46 комментариев

  1. Давно хотел написать подобную статью, хотя сказки о темной энергии и материи обсуждаются второй раз. Основное внимание уделено экспериментам со сверхновыми Ia, которые якобы доказывают ускоренное расширение Вселенной. За этот миф уже успели вручить нобелевскую премию. Не только космология, но и вся теор. физика переживает тяжелый кризис идей, а также общей грамотности. В общем рекомендую … такого вы нигде больше не прочтете ))

    • Спасибо! Очень интересное мнение!

    • Спасибо за отзыв! Рад, что Вам понравилось ))

  2. Несколько удивляет отсутствие интереса к этой, в известной степени, сенсационной статье. Если кого-то отпугивает математика в самом начале, то ее можно пропустить без ущерба для понимания основного содержания и перейти к разделу «Микроволновое противоречие».

  3. Спасибо за статью!
    А может попробовать ее опубликовать в уважаемом научном журнале?

    • Спасибо за комплимент! Для публикации в научном журнале статью нужно серьезно доработать )) Но и после этого вероятность ее принятия будет невелика, т.к. журналы избегают статей, разоблачающих мифы, которые плывут в мэйнстриме.

  4. У меня, к огромному сожалению, не так много теоретического багажа, зато очень много фантазии не огрниченной теорией. В связи с этим, мне всегда хотелось узнать, что если все эти расхождния в эксперементальных и теоретических данных просто иллюзия, появившаяся благодаря множественным преломлениям и искажениям света от звезд и галлактик.
    Так же меня не отпускает такая мысль: нам известно о существовании квантовой запутанности, поэтому вселенной так же ничто не мешает изменяться(например расширяться/сужаться) одновременно по всем точкам, без затрат времени на этот процесс. В отличие от света, ему нужно время. Свет от этих далеких звезд и галлактик идет до нас так долго!

  5. ….Продолжение (т.к. с мобильного не дает опубликовать целиком) Откуда нам знать, что они еще вообще существуют. Возможно мы видим расширение, которое реально давно сменилось сжатием, которого мы не видим. Но реально замечаем связанные со сжатием аномалии в силу того что сжатию, в отличие от света время не нужно.
    Возможно нам стоит воспринимать все что мы видим на небе ни как предмет изучения, а как видеозапись исторических хроник вселенной, о материях которых очень давно нет.

  6. А в целом, спасибо большое Вам за Ваш прекрасный труд. Я забросил всю науч.фантастику с Вашими статьми, и еще раз убедился, что настоящее бывает куда фантастичнее вымышленного.
    Статьи совершенно нетривиальны и достоверны. Совершенно точно я буду опираться на ваше мнение в вопросах, для которых мне не хватает знаний, чтобы дойти до выводов самому.

    • Большое спасибо за Ваши добрые слова! ))

  7. Если я правильно понимаю, карты микроволнового излучения показывают интегральную плотность излучения по направлению. Далёкое локальное событие, видимое в замкнутой вселенной в разных направлениях, полностью утонет в микроволновом потоке огромной толщи пространства, которая отделяет приёмник от того события. Это я к тому, что картинки реликтового фона могут быть хаотичными, даже в замкнутой Вселенной. Отсутствие периодических структур на этих картах не доказывает открытость Вселенной.

    Честно говоря, меня еще со школы удивляло безоговорочное принятие концепции космологического расширения Вселенной. Единственное наблюдаемое явление в пользу этой гипотезы — красное смещение. Но почему не предположить, что в давние времена, например, скорость света была другой?

    • Что значит интегральная плотность? Видимо суммарный поток энергии за время наблюдения в единичный телесный угол вокруг заданного направления. Измеряли температуру реликтового излучения в различных направлениях из точки Лагранжа в тени Земли. Хотя из первого можно получить второе. «Хаббл» и «Планк» обнаружили, что температура разная в различных направлениях (флуктуации фона). Считается, что это обусловлено анизотропией Вселенной на стадии формирования вещества. Я не вижу, почему эти флуктуации должны были размазаться в единый, температурный фон. Во всяком случае они есть, коль скоро были обнаружены.

      Можно предположить конечно. Когда я учился в школе (в 70-х) модель Большого взрыва считалась гипотезой. А в 21 веке стала догмой. Сейчас время поверхностных, категорических суждений. Физики все больше моделируют на компьютерах и все меньше думают головой. Рафинированная лженаука процветает, не говоря о дремучем шарлатанстве ))

    • Я имел ввиду, что в детектор попадут не только фотоны, оправленные 13 млрд лет назад, но и фотоны излученные гораздо позже обычным веществом. Где гарантия, что мы видим те древние реликтовые фотоны, а не более поздние?

    • Обычное вещество не излучает фотоны, как черное тело с температурой около 2.7 K. Другими словами, нигде не наблюдаются термодинамически равновесные процессы излучения и поглощения фотонов при 2.7 К. Считается, что реликтовые остыли до такой температуры вследствие расширения Вселенной, которая поначалу, будучи очень горячей, была заполнена излучением в состоянии термодинамического равновесия с веществом. В остывшем виде оно наблюдается, как реликтовое излучение. Таким образом, его визитная карточка — это спектр черного тела при температуре 2.7 К.

  8. А межзвездный газ не может давать такое излучение?
    2.7К — мне кажется подходящая температура для межзвездного газа.

    • Дело не только в температуре. У черного тела сплошной, планковский спектр, а межзвездный водород излучает радиоволну 21 см. Она слегка расщепляется конечно, но планковского спектра не дает. Хотя бы потому, что у черного тела при 2.7 К пик интенсивности приходится на миллиметровые фотоны (поэтому и называется микроволновым излучением). Почитайте об этом, если интересно http://www.astronet.ru/db/msg/1188450.

    • Вы хотите сказать, что у газа нет теплового излучения?

    • Я этого не утверждал. Что-то вы уже начинаете включать режим «моя твоя не понимай». Просто разберитесь с тем, что такое излучение черного тела и, если вам мои объяснения непонятны, подумайте сами о том, почему межзвездный газ не излучает, как черное тело. Не вижу больше смысла жевать эту тему.

  9. Надо отправлять астрограф на 100 а.е. от Земли. Иначе точность параллаксов звезд не повысить. Странно, что НАСА до сих пор этим не занялось. Вроде бы идея лежит на поверхности. До Плутона зонды долетают уже за весьма короткое время, а это 30а.е. Даже такое расстояние позволит повысить точность параллаксов в 30 раз. Но лучше конечно в 100 раз. Правда и лететь дальше.

    • Для этой цели подошли бы Вояджеры, они уже дальше 100 а.е. )) Хотя на таком расстоянии, наверное, трудно управлять приборами и ориентацией зонда. Каждый сигнал идет около 15 часов. Но задача была очень интересной. Вообще, ввиду нетерпимой ситуации в космологии, заигравшейся с темными сущностями и погрузившейся в схоластику, нужна масштабная программа ревизии всех расстояний во Вселенной.

  10. Отвечаю на интересный и неожиданный вопрос от Stalker здесь http://extremal-mechanics.org/archives/22769#comment-5807:

    «Как Вы Дмитрий относитесь к возможности существования цивилизаций Type III по шкале Кардашева в наблюдаемой Вселенной ?»

    Имеются ввиду цивилизации, овладевшие энергетическими ресурсами своей галактики.

    Если бы некая цивилизация использовала столько энергии, то излучение ее галактики имело бы какие-то заметные с Земли особенности. Менялась бы звездная величина (мигание например) или спектр. Грубо говоря, если цивилизация поглощает значительную часть излучения галактики, то часть этой энергии неизбежно переизлучается в инфракрасном спектре, т.к. КПД меньше 100%.

    Или наоборот: имеет место переизлучение с повышением частоты, например в гамма-диапазоне (если идут какие-то управляемые ядерные реакции) . Так или иначе, но необычное оптическое поведение такой галактики должно быть заметно на Земле. Но ничего такого странного мы не наблюдаем, … если не считать квазаров. Но с ними кажется уже разобрались — черные дыры. Хотя это всего лишь гипотеза. Может быть квазары — это и есть цивилизации типа III?

    Но я все же склоняюсь к тому, что таких цивилизаций нет вообще, а возможности разумной жизни расширяться в пространстве принципиально ограничены межзвездными расстояниями и теорией относительности. Хотя мне это и не нравится ))

    У Артура Кларка есть удивительный роман «Город и Звезды» на близкую тему. Великий фантаст описывает в нем человечество через ни много ни мало — МИЛЛИАРД лет ))

  11. Есть ряд теорий гравитации ,выходящих за ОТО , в которых есть решения ,нарушающие причинность и superluminal propagation. Хотя часто это считается патологией.

    Вот например статьи,цитирующие эту работу.
    https://inspirehep.net/record/119488?ln=ru

    или

    https://arxiv.org/pdf/1111.5549.pdf

    Какое это отношение к реальности имеет сказать трудно.Квазары-конечно черные дыры.

    • Никакого не имеет, пока не подтверждается экспериментами. Просто математические фантазии. ОТО и особенно СТО надежно проверены на опыте. СТО — это в сущности электродинамика, а также основа ядерной физики (формула E=mc^2). Без СТО была бы невозможна квантовая механика. За рамками, но рядом с ОТО много чего придумали, кротовые норы например. Может быть что-то из этого впоследствии окажется частью реальности. Но пока нет оснований принимать эти спекуляции всерьез.

  12. Не на строгом уровне математики.Кротовые норы -есть такие решения и в ОТО.Здесь имеется ввиду теории с добавлением полей материи,высшие производные (вплоть до бесконечного числа производных).Супергравитации -это мейнстрим по сравнению с этим.Здесь к гравитону добавлены гравитино (до 8),но чтобы уравнения скомпенсировать надо добавлять скалярные поля и т.д..Но в супергравитации -там решений с большой кривизной немного. Формулируются в суперпростр. с добавлением неком. фермионных координат.-элементов алгебр Грассмана.Это связано с некоторыми моделями струн, как низкоэнергетические пределы.ОТО я изучал по настоящему по книге Торна,Мизнера и Уилера много лет назад.И не только. КТП по Вайнбергу.

    Есть и теории с бесконечным числом полей.https://arxiv.org/pdf/1308.5539.pdf

    Струны по Грину-Шварцу -Виттену и ряду статей.Джо Полчинского книга тоже неплоха. Жаль,что у него рак.
    Вот размышления Грега Мура
    http://inspirehep.net/author/profile/G.W.Moore.1?ln=ru
    (я считаю его одним из умнейших людей) о том как сделать все это на мат. уровне.http://www.physics.rutgers.edu/~gmoore/PhysicalMathematicsAndFuture.pdf

    • Не совсем так. Непосредственно в ОТО кротовые норы, как решения уравнений Эйнштейна, не получаются (насколько я могу судить, будучи знакомым с ОТО по Ландафшицу «Теория поля»).

      Исходным решением является метрика Шварцшильда:

      ds^2=c^2(1-r_0/r)d\tau^2\pm 2r_0/r\cdot cd\tau dr-(1+r_0/r)dr^2-r^2(d\theta^2+\sin^2\theta d\varphi^2)

      со знаком плюс (там, где стоит \pm) она описывает черную дыру — «вход в кротовую нору», а со знаком минус «белую дыру» она же «выход из норы». Здесь r_0 — радиус горизонта событий черной дыры.

      Обе эти метрики заданы в пространстве-времени {\mathbb R}^4 и имеют сингулярную особенность в начале координат r=0.
      Для моделирования «кротовой норы» их склеивают в единую метрику на многообразии, которое получается из {\mathbb R}^4 приклейкой «тоннеля» S^2\times [-1;1]\times {\mathbb R} . Здесь S^2 обозначает сферу, {\mathbb R} — ось мирового времени. Приклеивание тоннеля происходит так. Сначала из {\mathbb R}^3 вырезают малые открытые шары с центрами в черной и белой дырах, затем к их границам — сферам приклеивают ручку S^2\times [-1;1] и умножают полученное 3-многообразие на {\mathbb R}.

      Почему такая метрика является чисто математической фантазией без физических оснований?

      Уравнения Эйнштейна

      R_{ij}=8\pi k/c^4\cdot(T_{ij}-1/2\cdot g_{ij}T) (*)

      позволяют найти тензор Ричи R_{ij} метрики, определяющей гравитационное поле, при заданном тензоре T_{ij} энергии-импульса материи. Вид этого тензора зависит от физических ограничений, накладываемых на искомое поле. Например, метрика Шварцшильда получается из условия сферической симметрии поля. Из тензора Ричи получают искомую метрику ds^2, а она и есть гравитационное поле.

      При конструировании кротовой норы из двух метрик Шварцшильда действуют наоборот.

      Сначала придумывают метрику «гравитационного поля», заданного в окрестности тоннеля, чтобы она гладко продолжала две метрики Шварцшильда с разными знаками \pm. Затем вычисляют ее тензор Ричи R_{ij} и из уравнения Эйнштейна (*) подгоняют тензор энергии-импульса T_{ij}. Вопрос о том, каким образом такое распределение материи могло возникнуть не рассматривается, если не считать общих слов, что оно возникло в результате гравитационного коллапса.

      Таким образом это — надуманная математическая конструкция, не имеющая под собой физической основы. Можно придумать много других метрик в окрестности приклеенного тоннеля, которые также описывают «кротовую нору». И все они, заметим, искажают исходную метрику Шварцшильда в окрестности сингулярной точки r=0. Это, а также большая степень произвола в выборе метрики кротовой норы свидетельствует о том, что все эти конструкции физически бессодержательны.

      Я описал модель кротовой норы навскидку, возможно в чем-то был неточен, но суть дела такова, насколько могу судить.
      Не стоит слишком серьезно относиться к математическим спекуляциям. Говорю это, как профессиональный математик ))

      Статья о том, почему кротовая нора, будь она возможна, не могла бы служить тоннелем для космических путешествий http://extremal-mechanics.org/archives/19991.

    • Это все ОТО. Также считается,что действия наподобие Эйнштейновского но в n измерениях -также ОТО-в современной терминологии.В отличии от SUGRA которая ограничена D=11.Таких решений очень много.Есть и time machines.В супергравитации также есть черные дыры- https://arxiv.org/pdf/hep-th/0004098.pdf https://arxiv.org/pdf/hep-th/9710046.pdf
      Вот
      http://libgen.io/book/index.php?md5=0B81E3CF0D421B768770C9C086F69CB7

      Если посмотреть.
      Раздел arxiv.org -hep-th-High energy physics theory.118841 работа написана.http://arxivsi.las.ac.cn/user/search.htm?field=subjectBrowse&value=High%20Energy%20Physics%20-%20Theory&domainValue=Physics .GR-QC.68152 работ.Плюс тысяч 30 работ из эры до arxiv. Вот интересная лекция-https://www.youtube.com/watch?v=eZz3illUXN0 .Его путинский друг Ковальчук уволил.

    • Современные авторы могут называть ОТО любые фантазии, имеющие отношение к ОТО, но физически обоснованная и проверенная на опыте ОТО сложилась в первой половине 20 века. ОТО — теория Эйнштейна, и без его согласия не очень-то корректно добавлять к ней свои сочинения. По существу авторы пытаются повысить значимость математических спекуляций, объявляя их продолжением ОТО.

      То же происходит и в квантовой механике, вообще есть тенденция: чисто математические работы, которые могут иметь ценность с точки зрения математики, но в сущности бессодержательны с точки зрения физики, объявляются имеющими таковое содержание и получают физически звучащие названия. Разумеется, есть и серьезные работы математиков в области теор. физики. Но часто математики лукаво или по наивности просто манипулируют физической терминологией. Например, я как-то писал рецензию на статью одного китайца в Journal of Physics A, которая называлась «Двухфотонные алгебры». Это была работа по алгебре, причем довольно заурядная, ни о каких фотонах в ней и речи не было. Такого рода «теор. физики» производится сейчас огромное количество. Да и сами физики-теоретики пишут немало ерунды. Кризис жанра — слишком много развелось научных журналов, поэтому уровень критики резко снизился, а писать статьи благодаря компьютерам стало технически легко.

  13. Научные журналы в HEP-сообществе,да уже и в математике -вторичны.Дело отчетности. Первичен arxiv.org.

    Вот эти работы не появились в журналах.https://arxiv.org/pdf/1209.5461.pdf
    https://arxiv.org/pdf/1506.04087.pdf

    И тысячи еще. Китайцы в основном чушь пишут,кроме работающих на Западе. Чушь-я имею ввиду и переписывание тривиальных вещей.Вроде еще одного свойства еще одного решения еще одного PDE.Хотя история Яу с Перельманом показательна.

    • В arxiv можно отправить что угодно, опубликовав в соответствующем разделе хотя бы одну вменяемую статью (безотносительно к ее научной ценности). Поэтому не понимаю, в каком смысле arxiv первичен. Журналы не вторичны, если peer-reviewing. Факт журнальной публикации означает, что хотя бы один, более-менее грамотный в данной области человек читал статью и нашел ее толковой. При всем том, о чем я написал выше, журналы все-таки играют роль научной экспертизы.

  14. В hep и math псевдонаучных работ может быть от силы сотни. То есть менее 0,1%.Это международное хранилище.Мне мои знакомые говорили ,что журналы это анахронизм.
    Его в день читают десятки тысяч.Лучшего рецензирования не найти.

    Есть много псевдонаучных журналов,вот они в arxiv.org не попадают, даже в общих разделах physics например.Уровень большинства рос. журналов,это уровень журналов из списка Билла.

    http://beallslist.weebly.com/

    Самое забавное,что Chemical abstracts индексирует многие журналы из этого списка.

    • Смотря что считать псевдонаучной работой. Вот пример псевдонаучной работы http://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2016/01/Sokol_JETP.pdf, которую все рецензенты и читатели (кроме меня, причем автор сам долго нарывался) приняли за важный и глубокий результат. Вокруг этого прохиндея образовалась чуть ли не научная школа.

      Моя статья с полным разоблачением этих фокусов опубликована в «Physics of Plasmas» http://scitation.aip.org/content/aip/journal/pop/23/9/10.1063/1.4962692
      Русскоязычный (исходный) текст http://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2016/06/Sokolov_LAD_Russian.pdf.

      Не согласен с Вашими знакомыми. Статьи в журналах тоже читают, но это не заменит рецензирование. Явная глупость бросится в глаза кому-то из читателей, но если глупости неявные, то никто не станет в них разбираться, а тем более писать возражения. Пример со статьей Соколова подтверждает сказанное.

      Что касается псевдонаучных журналов, то в РФии их море. Почти весь перечень ВАК состоит из такой макулатуры.

  15. Хотел бы добавить про интересный момент.Уилер,который был одним из пионеров ОТО в США и ее развития ( хотя геометродинамика считается угасшим направлением,Уравнение Уилера-Девитта так и не было никогда полностью решено.Пр.-временная пена так и не была никогода описана и в теории струн-хотя возможно к этому вернуться).Работал над расчетами бомб.Вот в частности- http://nsarchive2.gwu.edu/nukevault/ebb507/docs/doc%207%2053.08.31%20PM-B-37.pdf

    В 1970-х вычислил,что если взять 50 триллионов тонн D,то можно будет сделать устройство Теллера-Улама,в центре которого возникнет черная дыра массой 10 миллионов тонн.Конечно это умозрительно,навроде концептов Дайсона Супер-Ориона. Но тем не менее. Расчет этот секретен.Но мне механизм не совсем ясен.

  16. Но это общая физика.HEP и Math-это выше.Сам Виттен ( а он в год разбирает тысячи работ-или разбирал,66 лет уже),например считает ,что в HEP не то что фальшивых,но даже неправильных работ нет. Он как то работал над 1100-страничной работой по связи Лэнглендса с теорией струн,но не закончил. Есть работы ,без которых можно было обойтись. Хотя крайне негативно настроен к петлевой квантовой гравитации.

    Что касается math -то его используют лауреаты Абелевской и Филдсовской премий.Соколов этот -лишь простой вычислитель. Хотя такие люди нужны в программе ASC,возможно он с ней был связан.

    • Не общая физика, а электродинамика, причем довольно тонкий вопрос — самодействие электрона. Соколов к тому же претендует на квантовомеханическую значимость его псевдотеории. Вообще я не понимаю, что значит «выше». Математическая сложность теории, вообще говоря, не влечет за собой ее физическую глубину и даже просто содержательность. Мне больше нечего добавить в этом не слишком интересном споре ))

  17. Раздел arxiv.org.Physics.

    Про выше-это понятие раздела в данном контексте.

    Соколову неплохие бабки платят тем не менее.Не сильно меньше чем ученым с мировым именем.Более 100 000 очевидно. У Виттена того же около 250 000 в год.

    По расчету Уилера ,что можете сказать ?

    • Соколов — научный мошенник, который навешал всем лапши на уши со своей теорией излучающего электрона, чуть ли не рядом с Дираком себя поставил. Хотя не только этим самораспиарился http://extremal-mechanics.org/archives/19400. Невероятно изворотливый и абсолютно беспринципный интриган http://extremal-mechanics.org/archives/20345. К вопросу о деградации теор. физики.

      Не читал Уиллера.

  18. Уходя немного в сторону -очевидно ,что нет сейчас технологии для межзвездных полетов.Фотонный звездолет -это мечта.Да и колонизация Солнечной системы весьма туманна в 21 веке.

  19. Про Соколова до этого сайта я не слышал.Хотя у меня есть список всех выпусников ФОПФ,не следил за их судьбой. Вряд ли в США его считают теоретиком,тем более видным.Даже Артура Фримана,который занимался в основном расчетными методами для cond-mat и написал где-то 900 работ,с Хиршем под 100 видным теоретиком не считали,уж не ровня Филу Андерсону.До его показателей Соколову несколько жизней надо.

    • Из того ,что я прочитал мне понятно -у него какая-то патологическая неприязнь к Вам.
      Может быть коммерческий интерес.Еще одно подтверждение распада государства в РФ.

    • В США не считают конечно, но в университете Мичигана его видимо ценят. Держат по крайней мере, несмотря на все виртуальные похождения на далекой Родине и мои разоблачения его псевдо-теорий. Он там угодливый пушистый зайка, а выход своей желчи этот скунс дает в интригах и провокациях в России. Дело не в показателях Хирша и т.д. У него нет никаких стоящих результатов кроме численного моделирования климатических процессов и т.п. Пузырь, надувший сам себя через клоаку.

  20. Не климата,процессов связанных с fusion и plasmas.Он просто работает в лаб. климата или что-то подобное. Как Бухбиндер, один из крупнейших специалистов по струнам в РФ работает в Томском педе. Модераторы в архиве меняются периодически,я по hep знаю всех.

    Есть такой теоретик Carlos Castro у него был конфликт с сообществом-его убрали с arxiv.org.
    https://arxiv.org/find/hep-th/1/au:+Castro_C/0/1/0/all/0/1

    Хотя он публиковался потом в нормальных журналах.Соколов это скорее всего в разделе Physics. Странно ,что не нашли получше.Можно узнать точно.

    • Узнайте пожалуйста, если не затруднит. Просто скандал, если все так, как я предполагаю: модератор блокирует доступ в архив ему лично неприятному человеку. Причем блокирует на софтверном уровне — не могу ничего переслать администрации, в т.ч. ответить на их же вопросы.

  21. Попробую за неделю.Вместе с графиком смены.
    Хотя мне кажется ,что он не просто так на ВАС вышел.Трещалов -это лишь абсурдный предлог.

    • Может быть и так. Как-то уж очень рьяно и злобно он начал войну, сам же ее инициировав. Хотя уязвленное самолюбие персоны с манией величия — это ядерный реактор. У Соколова нет и не было семьи похоже — этакий стареющий юнец с комплексами самоутверждения.

      Буду признателен Вам за информацию.